一種光伏并網(wǎng)逆變器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種光伏并網(wǎng)逆變器，連接于光伏陣列與電網(wǎng)之間，包括：前級DC-DC變換器以及通過Dclink與所述前級DC-DC變換器連接的后級DC-AC變換器，所述后級DC-AC變換器的輸出端與電網(wǎng)連接；Boost升壓電路，連接于所述光伏陣列與所述前級DC-DC變換器之間。本實用新型的有益效果為：光伏陣列輸出的電能經(jīng)過DC-DC以及DC-AC兩級能量變換，各變換環(huán)節(jié)之間具有獨立性；所述Boost升壓電路將一個光伏發(fā)電系統(tǒng)的波動穩(wěn)定在合適在電壓值附近，同時實行最大功率點跟蹤，提升了光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能，降低了發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本。
【專利說明】一種光伏并網(wǎng)逆變器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新能源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種能夠降低了光伏發(fā)電成本的光伏并網(wǎng)逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏并網(wǎng)逆變器與光伏陣列以及電網(wǎng)連接，是為用戶服務(wù)的，必須滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量、防止孤島效應(yīng)以及安全隔離接地等幾個基本要求。
[0003]由于日照強度與環(huán)境溫度都會光伏陣列的輸出功率，因此必須通過逆變器的調(diào)節(jié)使得光伏陣列的輸出電壓趨近于最大功率點電壓，以保證光伏陣列在最大功率點附近運行而獲得最大能量，提高系統(tǒng)的效率，然而現(xiàn)有的逆變器的成本高，功耗高，而且使用壽命較短，還不能滿足現(xiàn)有用戶的需求，目前還沒有能夠解決這些問題的產(chǎn)品或者方法出現(xiàn)。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種光伏并網(wǎng)逆變器，具有兩級能量變換環(huán)節(jié)，其相對環(huán)節(jié)之間具有獨立性，結(jié)構(gòu)簡單且功耗低。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種光伏并網(wǎng)逆變器，連接于光伏陣列與電網(wǎng)之間，包括:
[0007]前級DC-DC變換器；
[0008]通過Delink與所述前級DC-DC變換器連接的后級DC-AC變換器，所述后級DC-AC變換器的輸出端與電網(wǎng)連接；
[0009]Boost升壓電路，連接于所述光伏陣列與所述前級DC-DC變換器之間。
[0010]上述的光伏并網(wǎng)逆變器，所述Boost升壓電路由開關(guān)管Q、二級管D、電感L以及電容Cdc組成，所述電感L與開關(guān)管Q連接并與所述光伏陣列組成第一回路，所述電容Cdc與所述二級管D組成第二回路并與所述第一回路并聯(lián)，所述電容Cdc的兩極與DC-AC變換器電連接。
[0011 ] 上述的光伏并網(wǎng)逆變器，所述后級DC-AC變換器包括交流輸出電感L2以及若干主導(dǎo)開關(guān)V，所述主導(dǎo)開關(guān)V與所述交流輸出電感L2電連接，所述交流輸出電感L2與電網(wǎng)連接。
[0012]上述的光伏并網(wǎng)逆變器，所述電容Cdc為所述后級DC-AC變換器的直流側(cè)輸出電容。
[0013]上述的光伏并網(wǎng)逆變器，所述后級DC-AC變換器為全橋并網(wǎng)逆變器。
[0014]上述的光伏并網(wǎng)逆變器，所述主導(dǎo)開關(guān)V的個數(shù)為四個。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016](I)光伏陣列輸出的電能經(jīng)過DC-DC以及DC-AC兩級能量變換，各變換環(huán)節(jié)之間具有獨立性；
[0017](2)所述Boost升壓電路將一個光伏發(fā)電系統(tǒng)的波動穩(wěn)定在合適在電壓值附近，同時實行最大功率點跟蹤，提升了光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能，降低了發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本；
[0018](3)結(jié)構(gòu)簡單并且穩(wěn)定可靠，使用壽命長。
[0019]說明書附圖
[0020]圖1是本實用新型所述光伏并網(wǎng)逆變器的主拓?fù)潆娐罚?br> [0021]圖2是本實用新型所述光伏并網(wǎng)逆變器的后級DC-AC變換器的電路圖；
[0022]圖3是本實用新型所述光伏并網(wǎng)逆變器的Boost升壓電路圖；
[0023]圖4是本實用新型所述光伏并網(wǎng)逆變器的前級DC-DC變換器的Q開通時示意圖；
[0024]圖5是本實用新型所述光伏并網(wǎng)逆變器的前級DC-DC變換器的Q關(guān)閉時示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下描述和附圖充分地示出本實用新型的具體實施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本實用新型的實施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本實用新型的這些實施方案可以被單獨地或總地用術(shù)語“實用新型”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實上公開了超過一個的實用新型，不是要自動地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個實用新型或?qū)嵱眯滦蜆?gòu)思。
[0026]實施例1
[0027]本實用新型所述的一種光伏并網(wǎng)逆變器，連接于光伏陣列與電網(wǎng)之間，包括:前級DC-DC變換器以及通過Delink與所述前級DC-DC變換器連接的后級DC-AC變換器，所述后級DC-AC變換器的輸出端與電網(wǎng)連接，如圖1所示的主拓?fù)潆娐贰?br> [0028]本實用新型實施例采用無變壓器的兩級結(jié)構(gòu)，能夠很好地避免光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓波動較大的缺點，由于光伏陣列輸出電壓較低，故而采用結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的Boost升壓電路，所述Boost升壓電路將一個光伏發(fā)電系統(tǒng)的波動穩(wěn)定在合適在電壓值附近，同時實行最大功率點跟蹤，以此增大光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能，降低了發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本。
[0029]從光伏陣列輸出的電壓經(jīng)過Boost升壓電路，該Boost升壓電路連接于所述光伏陣列與所述前級DC-DC變換器之間。
[0030]進(jìn)一步地，所述Boost升壓電路由開關(guān)管Q、二級管D、電感L以及電容Cdc組成，所述電感L與開關(guān)管Q連接并與所述光伏陣列組成第一回路，所述電容Cdc與所述二級管D組成第二回路并與所述第一回路并聯(lián)，所述電容Cdc的兩極與DC-AC變換器電連接。
[0031]所述后級DC-AC變換器包括交流輸出電感L2以及若干主導(dǎo)開關(guān)V，所述主導(dǎo)開關(guān)V與所述交流輸出電感L2電連接，所述交流輸出電感L2與電網(wǎng)連接。
[0032]所述電容Cdc為所述后級DC-AC變換器的直流側(cè)輸出電容。
[0033]所述后級DC-AC變換器為全橋并網(wǎng)逆變器，所述主導(dǎo)開關(guān)V的個數(shù)為四個。
[0034]如圖3所示，Boost升壓電路由開關(guān)管Q，二級管D，電感L，以及電容Cdc組成，通過控制開關(guān)管Q的通斷能夠?qū)⒐夥嚵休敵龅闹绷麟妷哼M(jìn)行升壓處理。
[0035]如圖4和圖5所示，當(dāng)開關(guān)管Q導(dǎo)通時，二極管反偏，于是將輸出級隔離，由輸入端向電感端供應(yīng)能量，當(dāng)開關(guān)管Q斷開時，輸出級吸收來自電感和輸入端的能量。
[0036]由于電路在斷續(xù)工作時電感電流的不連續(xù)性，意味著光伏陣列輸出的電能在每個周期內(nèi)都有一部分被浪費掉了，因此電路的參數(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)讓電路工作在連續(xù)模式下。
[0037]如圖2所示，后級DC-AC變換器具有V1-V4四個主開關(guān)管IGBT，對四個主開關(guān)管進(jìn)行PMW控制，就可以調(diào)節(jié)逆變器的輸出電流與網(wǎng)壓保持同相位，達(dá)到輸出功率因數(shù)為I的目的。
[0038]所述后級DC-AC變換器是由兩個橋臂并聯(lián)組成，從某種意義上來說，該種橋式拓?fù)淙匀粚儆谏龎菏浇Y(jié)構(gòu)，其啟動的先決條件是交流側(cè)濾波電容Cdc預(yù)先充電到接近電網(wǎng)電壓的峰值，而欲使電感電壓能按照給定的波形和相位得到控制，必須保證在運行過程中，直流側(cè)電壓不低于電網(wǎng)電壓的峰值，否則續(xù)流二極管將以傳統(tǒng)的整流方式運行，電感電流不完全可控。
[0039]上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型創(chuàng)造所作的舉例，而并非對本實用新型創(chuàng)造【具體實施方式】的限定。為了清楚地說明各部件的組合關(guān)系，上面對各種說明性的部件及其連接關(guān)系圍繞其功能進(jìn)行了一般地描述，至于這種部件的組合是實現(xiàn)哪種功能，取決于特定的應(yīng)用和對整個裝置所施加的設(shè)計約束條件。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所引伸出的任何顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏并網(wǎng)逆變器，連接于光伏陣列與電網(wǎng)之間，其特征在于，包括: 前級DC-DC變換器； 通過Delink與所述前級DC-DC變換器連接的后級DC-AC變換器，所述后級DC-AC變換器的輸出端與電網(wǎng)連接； Boost升壓電路，連接于所述光伏陣列與所述前級DC-DC變換器之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述Boost升壓電路由開關(guān)管Q、二級管D、電感L以及電容Cdc組成，所述電感L與開關(guān)管Q連接并與所述光伏陣列組成第一回路，所述電容Cdc與所述二級管D組成第二回路并與所述第一回路并聯(lián)，所述電容Cdc的兩極與DC-AC變換器電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述后級DC-AC變換器包括交流輸出電感L2以及若干主導(dǎo)開關(guān)V，所述主導(dǎo)開關(guān)V與所述交流輸出電感L2電連接，所述交流輸出電感L2與電網(wǎng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述電容Cdc構(gòu)成所述后級DC-AC變換器的直流側(cè)輸出電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述后級DC-AC變換器為全橋并網(wǎng)逆變器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于，所述主導(dǎo)開關(guān)V的個數(shù)為四個。
【文檔編號】H02M3/155GK203691232SQ201320649878
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】馬亮 申請人:北京京儀綠能電力系統(tǒng)工程有限公司